(57)【要約】  本発明は、加工しやすく材料利用率高いアモルファスコア、及びそれを用いた電磁部材と、高効率、低コギングトルクを達成した回転電機、並びにその製造方法を提供する。  アモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアは、少なくとも２箇所で剥離防止対策手段を備えている。アモルファスコアの製造方法は、アモルファス金属箔帯を、巻取りアモルファスコアを製作する工程と、アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、接着する工程で接着された部分を切断する工程とを備える。電磁部材は、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装して形成される。電磁部材の製造方法は、アモルファス金属箔帯を巻取り、アモルファスコアを製作する工程と、アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、工程で接着された部分を切断する工程と、筒状コイルを形成する工程と、筒状コイルを切断したアモルファスコアの断面に嵌装する工程を備えている。
2012007984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアにおいて、
少なくとも２箇所で剥離防止対策手段を備えたことを特徴とするアモルファスコア。
【請求項２】
請求項１のアモルファスコアにおいて、
前記剥離防止対策手段として、樹脂系接着剤、シリコーン系接着剤、瞬間接着剤、ワニス、粘着テープ、熱収縮チューブで構成されるグループから少なくとも１つの部材で接着する対策手段を有するアモルファスコア。
【請求項３】
アモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアにおいて、
すくなくともアモルファスコアの切り口に剥離防止対策手段を備えたことを特徴とするアモルファスコア。
【請求項４】
アモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアにおいて、
アモルファス金属リボンの巻き始とまき終わり部分が接着され、かつ、積層面の少なくとも２箇所で剥離防止対策手段を備えたことを特徴とするアモルファスコア。
【請求項５】
積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコア。
【請求項６】
アモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアの製造方法において、
アモルファス金属箔帯を巻取りアモルファスコアを製作する工程と、該アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、該接着する工程で接着された部分を切断する工程とを備えたことを特徴とするアモルファスコアの製造方法。
【請求項７】
積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装して形成された電磁部材。
【請求項８】
積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装して形成された電磁部材同士を、前記アモルファスコアの断面で接着して形成された電磁部材。
【請求項９】
アモルファス金属箔帯を巻取り、アモルファスコアを製作する工程と、該アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、該工程で接着された部分を切断する工程と、筒状コイルを形成する工程と、該筒状コイルを前記切断したアモルファスコアの断面に嵌装する工程を備えたことを特徴とする電磁部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項９の電磁部材の製造方法において、
前記アモルファスコアの断面に前記筒状コイルを嵌装した電磁部材を、複数準備し前記アモルファスコアの断面同士を接着する工程を備えたことを特徴とする電磁部材の製造方法。
【請求項１１】
アモルファスコアを有するステータと、その中心軸線方向に対向する少なくとも一つのロータを備えたアモルファス回転電機において、
前記ステータは、少なくとも２分割したアモルファスコアを接着した構成を備えると共に、前記分割したアモルファスコアは、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装してなることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転電機において、
前記ステータは、少なくとも接合部だけに接着手段を備えたことを特徴とするアモルファス回転電機。
【請求項１３】
請求項１１に記載の回転電機において、
前記ステータを挟んで第１、第２のロータを備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回転電機において、
前記第１、第２のロータは、ロータヨークと、該ロータヨークに設けられた複数の永久磁石を備えるとともに、同一ロータの隣接する位置の磁極は交互に相違する磁極とし、かつ前記第１、第２のロータの対向する位置同士の磁極は同一磁極とすることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファスコア、及びそれを用いた電磁部材と回転電機、並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，地球温暖化などの環境問題から，エネルギー使用に関しての関心が高まっている。そのため、家電や産業用回転電機の高効率と小型化が強く要求されている。この点に関し、アモルファス金属は電気抵抗が高いため低損失の特徴が知られており、回転電機や発電機あるいは変圧器といった電磁機器に適用することが期待されている。【０００３】
しかし、アモルファス金属は極めて硬い、脆い、薄い材料であるため、通常の打ち抜きなどの加工に、加工工具及び金型を急速に磨耗させる。更に、アニールされると、更に脆くなる。【０００４】
このため、例えば回転電機に適用するために、所望のコア形状を作ることが非常に困難である。また、加工の際に物理的な応力が加わるとアモルファス材料の透磁率が低下する問題も発生する。【０００５】
従来の技術として、特許文献１には、積層したアモルファスコアの作り方が開示されている。まず、機械的研削又は電気化学的研削によって、必要な形状にアモルファス薄板を切断する。その後、切断された薄板は位置合わせして積み重ねられ、接着剤含浸によって、アモルファスバルクを形成する。また、必要なアニール工程は接着の前又は後に実行される。【０００６】
特許文献２には、アモルファス巻コアから構成した回転電機技術が開示されている。アモルファスコアはアモルファスリボンからコイル状に巻き込んで、絶縁オイルに含浸させることにより形成した。形成したアモルファスコアを回転電機のステータコアとしてアモルファスヨークに固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５１６８８７
【特許文献２】特開２００８−１３６３４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アモルファス金属は、回転電機などの電磁機器に使えるコアとして加工することが非常に困難である。切断したコアの場合は、機械研削、電気化学研削に関わらず、研削工具の消耗は急速であるため、加工コストが高い。【０００９】
特許文献１に示す手法では、回転電機が所望する形状のコアを作るために、アモルファス薄板を切断し、積み重ねることにより積層コアを形成するが、通常、アモルファス金属の厚さは０．０２５ｍｍと非常に薄いリボン状になっている。従って例えば、積層厚み３０ｍｍのコアを作るとすると、１２００枚のアモルファス薄板が必要であり、そのためには、少なくとも１２００回の切断が必要になってくる。アモルファス金属は従来の電磁鋼板より５倍以上硬いので、ダイヤモンドカッターなどの機械切断をする場合、カッターの消耗が非常に速い。【００１０】
また、アモルファス材料自身の電気抵抗が高いため、ワイヤによる電気加工をすると、大電流通電が必要になり、加工時間がかなり長くなる。このため、特許文献１に記載したアモルファス金属は大量な切断が必要になるため、いずれの切断方法にしても、加工が困難になる。【００１１】
更に、開示した積層コアの層と層間は接着剤が使用されている。アモルファス金属は非常に薄いため、層間に接着剤を配置するとコア密度がかなり低下し、従来の技術では、コアの磁気特性とそのコアを用いた回転電機の効率が低下してしまっていた。【００１２】
更に、巻回したコイル状のアモルファスコアは直接回転電機に適用すると、機械的固定が困難である。また、固定する方法によりコア内部応力や磁歪が発生する可能性が高い。例えば、特許文献２では、巻回したコアは、同様なアモルファス材質のヨークコアに固定されている。このため、回転電機全体の機械強度とステータの機械精度が低くなることを招く。また、巻回したコアの中心は空心になっているため、コア部の磁束密度が低下し、回転電機の効率が低下する。その空心を小さくするため、アモルファス金属の熱処理が必要になり、遠心力における応力が発生するなどの問題がある。【００１３】
本発明は、加工しやすく材料利用率高いアモルファスコア、及びそれを用いた電磁部材と、高効率、低コギングトルクを達成した回転電機、並びにその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のアモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアは、少なくとも２箇所で剥離防止対策手段を備えている。【００１５】
また、剥離防止対策手段として、樹脂系接着剤、シリコーン系接着剤、瞬間接着剤、ワニス、粘着テープ、熱収縮チューブで構成されるグループから少なくとも１つの部材で接着する対策手段を有するのがよい。【００１６】
本発明のアモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアは、すくなくともアモルファスコアの切り口に剥離防止対策手段を備えている。【００１７】
本発明のアモルファス金属リボンを巻回したアモルファスコアは、アモルファス金属リボンの巻き始とまき終わり部分が接着され、かつ、積層面の少なくとも２箇所で剥離防止対策手段を備えている。【００１８】
本発明のアモルファスコアは、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されている。【００１９】
本発明のアモルファスコアの製造方法は、アモルファス金属箔帯を、巻取りアモルファスコアを製作する工程と、アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、接着する工程で接着された部分を切断する工程とを備える。【００２０】
本発明の電磁部材は、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装して形成される。【００２１】
本発明の電磁部材は、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装して形成された電磁部材同士を、アモルファスコアの断面で接着して形成されている。【００２２】
本発明の電磁部材の製造方法は、アモルファス金属箔帯を巻取り、アモルファスコアを製作する工程と、アモルファスコア積層面の一部を接着する工程と、工程で接着された部分を切断する工程と、筒状コイルを形成する工程と、筒状コイルを切断したアモルファスコアの断面に嵌装する工程を備えている。【００２３】
また、アモルファスコアの断面に前記筒状コイルを嵌装した電磁部材を、複数準備しアモルファスコアの断面同士を接着する工程を備えるのがよい。【００２４】
本発明のアモルファスコアを有するステータと、その中心軸線方向に対向する少なくとも一つのロータを備えた回転電機は、ステータは、少なくとも２分割したアモルファスコアを接着した構成を備えると共に、分割したアモルファスコアは、積層されたアモルファス金属リボンの両端の積層面に剥離防止対策が施されたアモルファスコアの断面に、筒状に巻回されたコイルを嵌装してなる。【００２５】
また、ステータは、少なくとも接合部だけに接着手段を備えるのがよい。【００２６】
また、ステータを挟んで第１、第２のロータを備えるのがよい。【００２７】
また、第１、第２のロータは、ロータヨークと、ロータヨークに設けられた複数の永久磁石を備えるとともに、同一ロータの隣接する位置の磁極は交互に相違する磁極とし、かつ第１、第２のロータの対向する位置同士の磁極は同一磁極とするのがよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、アモルファスコアや電磁部材の製作工程の簡易化、低コスト化ができる。又更に、高効率、低コギングトルクの回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】アモルファスコア製造第１段階の巻き取り工程を示す図。
【図２】アモルファスコア製造第２段階の始端、終端接着工程を示す図。
【図３】アモルファスコア製造第３段階の剥離防止対策工程を示す図。
【図４】アモルファスコア製造第４段階の切断工程を示す図。
【図５】長方形巻回アモルファスコアの切断例を示す図。
【図６】トロイダルステータ製造第１段階の筒型コイル形成を示す図。
【図７】トロイダルステータ製造第２段階の筒型コイル挿入を示す図。
【図８】トロイダルステータ製造第３段階の組合せ体接合を示す図。
【図９ａ】切断部分に接着樹脂材を含ませたステータを示す図。
【図９ｂ】全体に接着樹脂材を含ませたステータを示す図。
【図１０】最終製品の電磁機器の一例としてトロイダル型回転電機を示す図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面を示す図。
【図１２】図１０のＢ方向から回転電機を見た図。
【図１３】円盤状の磁性体を用いたロータ構成を示す図。
【図１４】モータ駆動する基本的な回路構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に関するアモルファスコア、及びそれを用いた電磁部材と回転電機、並びにその製造方法について図面を用いて順次説明する。
【００３１】
最初に、本発明の基本であるアモルファスコアと、その製造方法について、図１乃至図５により説明する。その後、このアモルファスコアを使用する電磁部材と回転電機について、その製造方法と共に説明する。
【実施例１】
【００３２】
１：アモルファスコアと、その製造方法
アモルファスコアの製造方法の第１段階は、図１に示す巻き取り工程である。ここでは、トロイダルフラットワイズ巻回したアモルファス体を形成するため、アモルファス磁性金属リボンの巻取りを行なう。図１に示すように、厚み０．０２５ｍｍのアモルファス金属リボン１０１を、高速巻取り機（図示せず）を使用して、必要な外径になるまで渦巻積層状に巻き取る。なお、図１では渦巻積層状に巻き取る例について示したが、これは必要に応じて任意の形、例えば長方形あるいは台形などに積層することができる。【００３３】
アモルファスコアの製造方法の第２段階は、図２に示す始端、終端の接着工程である。第１段階での巻取り後に、リボン１０１を切断し、図２左の巻始め１０２ａと巻終わり１０２ｂの切り口を、それぞれの位置で接着することによって図２右に示すような渦巻状コアのアモルファスコア１０２を形成する。本実施例に係るアモルファス巻回したアモルファスコア１０２は、コア密度を向上させるため、層間に接着剤を配置していないが、別な製作例としては、層間に接着剤を配置して、そのコアにアニール処理工程を行なうことも可能である。【００３４】
本実施例のアモルファスコア１０２は、第２段階まで実施したところで一応完結し、アモルファスコアを用いた電磁部材として利用することができる。例えば、電磁部材として回転電機のステータに使用するのであれば、図２の円弧状のコアに結線すればよい。但し、この形のコアに結線するには手巻き結線をするしか方法がないので、電磁部材に利用するための作業を簡便に行なうには、次の第３段階、第４段階を実施するのがよい。【００３５】
アモルファスコアの製造方法の第３段階は、図３の（切断前の）剥離防止対策工程である。図２の形状の積層体としてのアモルファスコア１０２を、次の第４段階では所定の箇所で切断するが、単に切断したのみでは、剥離してしまうために、第３段階では図３に示すように切断予定箇所１０３に、剥離防止対策を施す。剥離防止対策は、積層体の積層面に実施する。【００３６】
具体的な剥離防止対策としては、樹脂系接着材、熱硬化系接着材、シリコーン系接着材、瞬間接着材、ワニス材、粘着テープ、熱収縮チューブなどの部材から、少なくとも一つの部材を、切断予定箇所１０３に接着し、固定する。本実施例では、接着剤を配置する方法として、例えば、切断予定箇所１０３に、樹脂などの接着剤を含浸させ、少なくともコアの積層面に樹脂を付着させることができる。尚、図３において１０４は、切断予定線を示している。【００３７】
アモルファスコアの製造方法の第４段階は、図４の切断工程である。図４に、樹脂などの接着剤が付いている場所１０３のうち、切断（予定）線１０４で切断した弧形切断アモルファスコア１０５を示す。切り口１０４には、剥離防止対策の接着剤が付いているため、巻回されたアモルファスコア１０２の層間に接着剤がなくても良い。なお、図３と図４において、切断（予定）線と、切り口は、ともに１０４と表記している。【００３８】
本実施例では、トロイダル状巻コア１０２と、２分割して形成した弧形切断アモルファスコア１０５の製造方法を示しているが、巻冶具の形状が変わると、三角形、台形など様々な形状のアモルファスコアを作ることができる。また、巻回したアモルファスコアの形状と切断場所によって、異なるサイズと形状を有する切断コアを形成することができる。【００３９】
図５に一つの例として、長方形巻回したアモルファスコア１０２から、様々な形に切断したアモルファスコアの例を示す。図５で１１５は、長方形巻回したアモルファスコア１０２を、その屈曲部で切断した形状、１１６は直線部で切断した形状、１１７は、台形状に切断した形状を示す。【００４０】
なお、これらの形状のコアを、電磁部材として使用した回転電気の一例として、例えば直線部で切断した形状１１６を使用するものとしては、特開２００６−５０７０６号公報に紹介された回転電機、台形状に切断した形状１１７を使用するものとしては、特開２００９−５００４５号公報、特開２００８−２４５３６３号公報に紹介された回転電機など、多数のものが知られている。本発明では、これらのコアを、アモルファスコア１０２で構成することができる。【００４１】
なお、これらの形状は、後で説明する電磁部材あるいは電磁機器の仕様、要求などに応じて適宜形状を定めることができる。また、長方形に復元してから電磁部材として利用することも、この分割形状のものをそのまま、あるいは複数組み合わせて電磁部材として利用することもできる。【００４２】
なお、図４の本実施例では、アモルファスコアの剥離防止対策を、２箇所で行なったが、場合によって、アモルファスコア全体に樹脂を含浸させる又は熱収縮チューブなどによりアモルファスコア全体を形成することが可能である。【００４３】
本実施例によれば、このようにして製造されたアモルファスコアは、以下の効果を有する。
（１）巻回したアモルファスコアのうち、少なくとも２箇所だけで切断すれば、積層したアモルファスコアが製作できる。これにより、切断工程量がかなり低減できるため、金型や切断冶具の消耗が防止できる。また、アモルファスコアの加工が容易になり、コストが低減できる。
（２）少なくとも切断する箇所だけに樹脂などの接着剤で剥離防止対策することにより、部品と材料の使用量が低減することができる。
（３）巻回したアモルファスコアの層と層間に接着剤を配置する必要がないため、アモルファスコア密度を高くできる。これにより、回転電機及び発電機の効率が向上する。
（４）アモルファスリボンを巻取り、剥離防止した後で切断する工程により、アモルファス金属材料への内部応力が減少できる。そして、従来必要とされたアニール処理工程が省略できるため、加工工数を低減できる。
【実施例２】
【００４４】
２：電磁部材と、その製造方法
以上、図１から図５を用いてアモルファスコアの製造方法について説明したが、最終的に製造されたアモルファスコアは、結線を施すことによって、各種電磁機器（電動機、発電機などの回転電機、あるいは変圧器など）の電磁部材として使用される。この電磁部材は、回転電機のロータやステータばかりでなく、変圧器などの静止型電磁機器の鉄心などにも適用可能である。また、この電磁部材は図５に示すように種々の形状とすることができるので、回転電機や、変圧器などに適した形状の電磁部材とすることが可能である。【００４５】
次に、上記のようにして製造されたアモルファスコアに結線を施し、各種電磁機器の電磁部材に利用することについて説明する。先に述べたように、図２の形状のままでも電磁部材として使用可能であるが、適用される形状が限定されてしまうこと、並びに結線が手巻きとならざるを得ないことなどから、コアを電磁部材とする為に適した本発明の作業段階、製造方法について説明する。【００４６】
ここでは、本実施例に係るアモルファスコアを、電磁部材である回転電機のステータに活用し、かつこのステータを用いた電磁機器として回転電機に適用する事例について順次説明するが、以下に述べる製造方法は、他の電磁部材、他の電磁機器にも適用可能である。【００４７】
なお、本実施例に係るアモルファスコアは、トロイダル型コアとよばれる形状のものであり、これを利用する回転電機はトロイダル型回転電機と称される。一般的にトロイダル巻線モータは、トロイダルコアに対して、コイルをトロイダル巻線とした構成からなることを特徴とする。トロイダル巻線モータについては、様々な構造と関連技術が知られている。【００４８】
まず、トロイダル型アモルファスコアから、電磁部材である回転電機のステータを製造する事例について説明する。【００４９】
図４に示す２分割した半円形の弧形切断アモルファスコア１０５を用いて、図８のトロイダルステータ１０８を製造する方法を説明する。【００５０】
トロイダルステータ１０８の製造方法の第１段階では、図示せぬ自動巻線機を用いて、図６に示す筒型コイル１０９を形成する。なお、１０９ａと１０９ｂは、それぞれコイルの巻き始と巻き終わりである。この場合に、筒型コイル１０９の中空部寸法は、図４の半円形の弧形切断アモルファスコア１０５の切断面（切り口）１０４の寸法に対応して決定され、切断面１０４に挿入可能な寸法・形状とされる。【００５１】
トロイダルステータ１０８の製造方法の第２段階では、複数の筒型コイル１０９を、図４に示している分割コア１０５の切断面１０４から所定位置に挿入し、図７に示す半円形の弧形切断アモルファスコア１０５と、コイル１０９の組合せ体１１１を形成する。なお、１１０は図３の工程で剥離防止用に塗布した樹脂などの接着剤である。【００５２】
トロイダルステータ１０８の製造方法の第３段階では、図８左の半円形の弧形切断アモルファスコア１０５とコイル１０９からなる二つの組合せ体１１１を、切断面１０４で接合して、図８右のトロイダルステータ１０８を得る。【００５３】
なお、接合する方法は、樹脂系接着材、熱硬化系接着材、シリコーン系接着材、瞬間接着材、ワニス材、粘着テープなどの接着剤のうち、少なくとも一つの部材を用いて、切断面１０４で接合すればよい。切断面１０４に接着剤を加える方法は、含浸法、はけ塗り、噴霧法を含む。【００５４】
本実施例では、接着方法の一例として樹脂含浸について説明する。半円形の弧形切断アモルファスコア１０５とコイル１０９からなる二つの組合せ体１１１を、切断面１０４で当接させて、樹脂中含浸させる。このとき、切断面だけ、またはステータ全体で樹脂を含浸させることができる。【００５５】
図９ａは、切断部分１０４にだけ接着剤としての樹脂１１０を含ませたステータを示す。【００５６】
図９ｂは、ステータ全体に樹脂１１０を含浸させたものを示す。この場合には、樹脂面とコイル面を同一平面状に形成できるという特徴がある。そのため、コイル間にある空間で生じる風損を低減できる。また、ステータ１０８全体の強度を向上することができる。なお、本実施例におけるステータコアは２分割して接合したが、適宜、２分割以上にアモルファスコアを切断し、接合してもよい。【００５７】
なお、ここではトロイダル形状のコアを形成する例について説明したが、図５の各種形状のコアに対して上記電磁部材製造方法の全て、あるいは製造方法の一部を適用して電磁部材を得ることにより同様の効果を奏することができる。【００５８】
つまり、図５の長方形について、切断後図６のコイル１０９を挿入して、長方形の電磁部材とすることもできるし、図５の切断後のコア１１５，１１６，１１７について、コイル１０９を挿入して、これをその形状のままの電磁部材として、あるいは任意の形状の電磁部材を組み合わせて新規な形状の電磁部材として利用することも可能である。【００５９】
アモルファスコアから電磁部材を製造する本実施例によれば、以下の効果を有する。【００６０】
（１）切断、分割した断面に筒状のコイルを挿入するので、巻線の自動化を図ることができる。
【実施例３】
【００６１】
３：電磁機器（トロイダル型回転電機）
最後に、この電磁部材としてのステータを用いる最終製品としての電磁機器である回転電機（トロイダル型回転電機）について、図１０、図１１に示す。図１０は、本実施例に関するアモルファスコアを用いたトロイダル型モータの、一つの実施形態を示す斜視図である。また、図１１は、図１０のトロイダル型回転電機のＡ−Ａ断面図を示している。【００６２】
図１０、図１１に示すように、このモータは、アキシャルギャップモータであり、ロータ１０６，１０７とステータ１０８は、シャフト１３２を中心に平行な方向で間隙を介して対向配置されている。本実施例では、さらに、モータの効率を高めるために、２ロータ（１０６，１０７）／１ステータ（１０８）の構造を示している。【００６３】
具体的には、中心のシャフト１３２に対して、トロイダル形状のアモルファスコアで製造したステータ１０８が、ベアリング１３４、ベアリングホルダ１３３を介して取り付けられる。ステータ１０８は、回転電機の図示せぬケーシングに固定されるので、ステータ１０８に対してシャフト１３２が回転する。ステータ１０８の外周側にはコイル１０９が巻回されている。【００６４】
ステータ１０８に対して、円盤形状のロータ１０６と１０７は、その中心がシャフト１３２に固定され、僅かな間隙を介してステータ１０８の上下に配置される。また、ロータ１０６と１０７は、ロータヨーク１３０とその周方向に複数配置される永久磁石１３１から構成される。【００６５】
なお、本実施例における磁石１３１の形状、材質や厚みは任意に設定可能であり、特別な制限はないが、ステータ１０８に対抗する面に設けられるのがよい。以下においては、一例として扇形の板状の永久磁石を８個（８極）、周方向に配置したもので説明するが、これに限定されるものではない。また、複数の磁石１３１は、Ｎ極、Ｓ極が交互に周方向に配置される。本実施例では、ロータ磁石は、多極分割磁石構造を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、円盤状の磁石にして、着磁スキュー効果を出すことも可能である。【００６６】
また、２つロータがある場合は、上と下対向する磁石の極性が同じにすることを特徴としている。本実施例におけるモータの構造は、スロットがないため、ロータを回転するとともに、ロータヨーク１３０で渦電流損が発生しない。そのため、ロータヨークの材料と形状は特別な制限はない。【００６７】
図１２は、図１０のＢ方向から回転電機を見た図であり、図の上方から、ロータ１０６、ステータ１０８、ロータ１０７の順に配置されている。ロータ１０６とロータ１０７の、ステータ１０８に対向する側には永久磁石１３１が複数設置されている。また、ステータ１０８には、コイル１０９が巻回されている。【００６８】
ここで、各ロータ１０６，１０７の隣接する磁石１３１の磁極は、交互にＮ極、Ｓ極とされるが、ロータ１０６と１０７の対向する位置にある磁石の間の磁極関係は同極とされる。図示の例では、ロータ１０６と１０７の右側の対向する位置にある磁石の磁極は共にＳ極であり、ロータ１０６と１０７の左側の対向する位置にある磁石の磁極は共にＮ極とされる。【００６９】
これら永久磁石１３１が作る磁束１４０は、ロータ１０６のＮ極磁石から、ステータ１０８のコイル１０９、コアを介してロータ１０６の隣接するＳ極磁石に向かって形成される。この磁束の向きは、ロータ１０７でも同様に形成されている。この結果、アモルファスコア１０２に発生する磁界と作用してロータ１０６、１０７が回転する。【００７０】
本実施例では、このような構成にすることで高いトルクを得ることを実現している。本実施例における永久磁石１３１の形状、材質や厚みは任意に設定可能であり、特別な制限はない。また、本実施例におけるモータの構造は、スロットがないため、ロータヨーク１３０で渦電流損が発生しない。そのため、ロータヨーク１３０の材料と形状については特別な制限はない。【００７１】
また、前述の一実施例として扇形の板状の永久磁石１３１を８個（８極）、周方向に配置したものを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。そして、本発明のモータはスロット型のモータではないため、コギングトルクがほぼ発生しない。【００７２】
そして、前述の実施例では、ロータ磁石は、多極分割磁石構造を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すように、円盤状の磁性体１６０を用いて、その円盤状を磁石にして、着磁した磁石（スキュー形状）を設けることにより多極分割磁石構造と同等の効果を出すことも可能である。【００７３】
図１４に本発明のモータを駆動する基本的な回路構成を示す。３相商用電源１７０からの例えば２００Ｖ、５０Ｈｚの電力を、インバータ１７２を介してモータ１７４に供給する。これにより、図１０の実施例で示したように、個々のコイル１０８にそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流が流れるので、回転磁界が発生してモータが駆動するようになる。【００７４】
本実施例によれば、
（１）スロートがないため、コギングトルクが低減できる。そのため、モータの騒音と振動が低減できる。
（２）モータの風損とロータヨークの渦電流損が低減できるため、モータの効率が向上できる。
（３）本実施例におけるモータの出力トルクはロータとステータの対向面積が関係するため、ステータの軸長が短くできる。そのため、アモルファス金属の使用量が低減でき、巻回したアモルファストロイダルコアの切断が更に容易できる。
（４）本実施例におけるステータの構造において、アモルファスコアの利用率は従来の打ち抜き法より作られたコアより高くにできる。
（５）アモルファスコアを保持するためのケースやハウジングが省略できるため、モータの組立工数が低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明のアモルファスコア及びそれを用いた回転電機は薄形，高効率のファンシステム等の一般的なモータシステムに応用することが可能である。更に、本発明の発電機を一般的な発電機システムに応用することが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１：アモルファス金属リボン
１０２：アモルファスコア
１０３：切断予定箇所
１０４：切断予定線（切り口）
１０５：弧形切断アモルファスコア
１０６、１０７：ロータ
１０８：ステータ
１１５：屈曲部で切断した形状
１１６：直線部で切断した形状
１１７：台形状に切断した形状
１０８：トロイダルステータ
１０９：筒型コイル
１１１：組合せ体
１１０：樹脂
１３２：シャフト
１３４：ベアリング
１３４：ベアリングホルダ
１３０：ロータヨーク
１３１：永久磁石
１４０：磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月17日(2011.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
（削除）
【請求項１３】
（削除）
【請求項１４】
（削除）
【請求項１５】
アモルファス金属リボンを巻回して形成したアモルファスコアと、前記アモルファスコアがトロイダル形状のコアを成すように前記アモルファスコアにトロイダル状に巻回されたコイルを備え、
前記アモルファスコアは、前記アモルファス金属リボンの巻回方向において少なくとも２つに分割されたアモルファスコア部分が接合されて構成されており、前記アモルファス金属リボンが巻回されて層を成す面には前記アモルファス金属リボンの巻回方向において離れた少なくとも２つの部位に剥離防止対策手段が設けられており、前記剥離防止対策手段が設けられた部分に前記アモルファスコアを少なくとも２つの前記アモルファスコア部分に分割した分割部を有する電磁部材。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電磁部材において、
前記剥離防止対策手段は、樹脂系接着剤、シリコーン系接着剤、瞬間接着剤、ワニス、粘着テープ、熱収縮チューブのうち少なくともいずれか一つの部材で構成されたことを特徴とする電磁部材。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電磁部材において、
前記剥離防止対策手段は接着剤であって、前記接着剤が前記アモルファスコアに含浸されたことを特徴とする電磁部材。
【請求項１８】
請求項１５に記載の電磁部材において、
前記剥離防止対策手段は、前記アモルファス金属リボンの巻回方向に分断して設けられたことを特徴とする電磁部材。
【請求項１９】
請求項１５に記載の電磁部材において、
前記アモルファスコア部分は、半円形の円弧状を成すことを特徴とする電磁部材。
【請求項２０】
アモルファス金属リボンを巻回してアモルファスコアを形成する工程と、
前記アモルファス金属リボンが巻回されて層を成す面の、前記アモルファス金属リボンの巻回方向において離れた少なくとも２つの部位に剥離防止対策手段を設ける工程と、
前記剥離防止対策を行った部分で前記アモルファスコアを少なくとも２つのアモルファスコア部分に切断する工程と、
筒状に巻回したコイルを前記アモルファスコア部分の切断面から前記アモルファスコア部分に嵌装する工程と、
切断した各アモルファスコア部分を接合してトロイダル形状のコアを構成する工程と、
を備えた電磁部材の製造方法。
【請求項２１】
アモルファスコアを有するステータと、前記ステータと回転シャフトの軸方向に対向する少なくとも一つのロータとを備えたアモルファス回転電機において、
前記ステータは、アモルファス金属リボンを巻回して形成したアモルファスコアと、前記アモルファスコアがトロイダル形状のコアを成すように前記アモルファスコアにトロイダル状に巻回されたコイルを備え、
前記アモルファスコアは、前記アモルファス金属リボンの巻回方向において少なくとも２つに分割されたアモルファスコア部分が接合されて構成されており、前記アモルファス金属リボンが巻回されて層を成す面には前記アモルファス金属リボンの巻回方向において離れた少なくとも２つの部位に剥離防止対策手段が設けられており、前記剥離防止対策手段が設けられた部分に前記アモルファスコアを少なくとも２つの前記アモルファスコア部分に分割した分割部を有する回転電機。
【請求項２２】
請求項２１に記載の回転電機において、
前記ステータを挟んで第１のロータと第２のロータとを備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２３】
請求項２２に記載の回転電機において、
前記第１のロータと前記第２のロータとは、ロータヨークと前記ロータヨークに設けられた複数の永久磁石とを備えると共に、同一ロータの隣接する位置の磁極は交互に相違する磁極とし、かつ前記第１のロータと前記第２のロータとの対向する位置の磁極は同一磁極とすることを特徴とする回転電機。
【請求項２４】
請求項２１に記載の回転電機において、
前記剥離防止対策手段は、樹脂系接着剤、シリコーン系接着剤、瞬間接着剤、ワニス、粘着テープ、熱収縮チューブのうち少なくともいずれか一つの部材で構成されたことを特徴とする回転電機。
【請求項２５】
請求項２４に記載の回転電機において、
前記剥離防止対策手段は接着剤であって、前記接着剤が前記アモルファスコアに含浸されたことを特徴とする回転電機。
【請求項２６】
請求項２１に記載の回転電機において、
前記剥離防止対策手段は、前記アモルファス金属リボンの巻回方向に分断して設けられたことを特徴とする回転電機。
【請求項２７】
請求項２１に記載の回転電機において、
前記アモルファスコア部分は、半円形の円弧状を成すことを特徴とする回転電機。
【国際調査報告】
2012007984.tif 000018
2012007984.tif 000019
2012007984.tif 000020
2012007984.tif 000021
2012007984.tif 000022
2012007984.tif 000023
2012007984.tif 000024